Элективный курс Арифметические и логические основы построения компьютера

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №22

Утверждаю

директор МБОУ СОШ№22

___________Г. Н. Чуйкова

«____» __________2012 г.

Рабочая программа элективного курса

«Арифметические и логические основы построения компьютера»

для обучающихся 10 А класса

Учитель: Ахметов Станислав Радиевич, учитель математики и информатики,

1 квалификационная категория

Программа рассчитана на 35 учебных часов

Рабочая программа составлена в соответствии с учебным планом МБОУ СОШ №22 и программой элективного курса Арифметические и логические основы построения компьютера: Учебная программа/Под ред. Т. Б. Корнеевой.- Томск: НОУ «ВИРТ», ОЦ «Школьный университет», 2009

Рассмотрено

На заседании МС

Протокол № ________

От «____» ___________2012 г.

Согласовано

Зам. директора

___________ В. В. Хардина

«____» ____________2012 г..

Пояснительная записка

элективного курса по информатике «Арифметические и логические основы построения компьютера»

Место курса в образовательном процессе

Курс «Арифметические и логические основы построения компьютера» - элективный курс для учащихся 10 класса. Основное требование к предварительному уровню подготовки - освоение «Базового курса» по информатике.

Курс рассчитан на 35 учебных часов. В рабочей программе элективного курса по информатике выделены следующие разделы:п/п

Раздел

По рабочей программе

Теория

Практика

1.

Представление числовой информации

10

5

5

2.

Представление чисел в памяти компьютера

8

3

5

3.

Логические основы построения компьютера

9

4

5

4.

Логические элементы и основные логические устройства компьютера

8

4

4

ИТОГО:

35

16

19

Цели курса

Основными целями курса являются:

• научить учащихся работать с числовой информацией, представленной в различных формах;

• привить ученикам навыки представления логической информации в математической форме, умение анализировать логические функции и логические схемы;

• сформировать у школьников представление о форме и способе хранения информации в компьютере;

• сформировать элементы информационной компетенции по отношению к знаниям, умениям и опыту работы с числовой и логической информацией.

Задачи курса

Основными задачами курса являются:

• познакомить с формами представления числовой информации;

• сформировать навыки перевода чисел из системы с одним основанием в систему с другим основанием;

• создать представление о способе хранения числовой информации в компьютере;

• научить основам работы с логическими функциями;

• познакомить с основными элементами, входящими в состав компьютера и реализующими логические функции.

Планируемые результаты курса

Целевые установки курса «Арифметические и логические основы построения компьютера» направлены на формирование:

• знания принципов и алгоритмов перевода целых чисел из одной системы счисления в другую;

• умения выполнять преобразование чисел из одной системы счисления в другую и производить арифметические операции с числами, представленными в системах счисления с основанием, отличным от десяти;

• знания того, в каком виде числовая информация хранится в памяти компьютера;

• знания основных понятий формальной логики и булевой алгебры;

• умения записать логическое выражение математически;

• умений анализировать и преобразовывать логические выражения;

• понимания связи алгебры логики и принципов построения логических схем, лежащих в основе элементарной базы компьютера.

  Образовательный продукт: Зачет по билетам

Содержание курса

Представление числовой информации (10 ч.)

Система счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления. Перевод чисел в десятичную систему счисления. Перевод чисел из десятичной в другие системы счисления. Связь между родственными системами счисления. Выполнение арифметических операций в позиционных системах счисления.

Представление чисел в памяти компьютера (8 ч.)

Представление целых чисел. Представление вещественных чисел. Размещение чисел с плавающей запятой в памяти компьютера.

Логические основы построения компьютера (9 ч.)

Основные понятия формальной логики. Высказывания: истинные и ложные, простые и сложные. Логические выражения и логические операции. Построение таблиц истинности для логических функций.

Логические элементы и основные логические устройства компьютера(8 ч.)

Логические схемы на контактных элементах. Электронные логические схемы. Базовые логические элементы. Триггеры и сумматоры.

Учебно-методическое обеспечение курса:

1. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. 10-11. Учебник для 10-11 классов. - М.: БИНОМ, 2003;

2. Windows-CD. Угринович Н.Д. Компьютерный практикум на CD-ROM. - М.: БИНОМ, 2004.

3. Кутугина, Е. С. Арифметические и логические основы построения компьютера: Учебное пособие.

4. Воронкова, И. А. Арифметические и логические основы построения компьютера: Методические рекомендации.

Календарно-тематическое планирование элективного курса «Арифметические и логические основы построения компьютера»

на 2012/2013 учебный год.

Дата

по плану

Дата

по факту

Требования к уровню подготовки

Оборудование

Представление числовой информации (10 ч.)

1.

Система счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления.

Учащиеся должны знать / понимать:

• о существовании позиционных и непозиционных систем счисления;

• о существовании основания в позиционных системах счисления.

Учащиеся должны уметь:

• представить число в развёрнутом виде в позиционной системе счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

2.

Система счисления. Позиционные и непозиционные системы счисления.

Учащиеся должны знать / понимать:

• о существовании позиционных и непозиционных систем счисления;

• о существовании основания в позиционных системах счисления.

Учащиеся должны уметь:

• представить число в развёрнутом виде в позиционной системе счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

3.

Перевод чисел в десятичную систему счисления.

Учащиеся должны знать / понимать:

• об алфавите системы счисления;

• что определяет основание в позиционной системе счисления.

Учащиеся должны уметь:

• переводить числа в десятичную систему счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

4.

Практическая работа №1: «Перевод чисел в десятичную систему счисления».

Учащиеся должны знать / понимать:

• об алфавите системы счисления;

• что определяет основание в позиционной системе счисления.

Учащиеся должны уметь:

• переводить числа в десятичную систему счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа Калькулятор

5.

Практическая работа №2: «Перевод чисел в десятичную систему счисления».

Учащиеся должны знать / понимать:

• об алфавите системы счисления;

• что определяет основание в позиционной системе счисления.

Учащиеся должны уметь:

• переводить числа в десятичную систему счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа Калькулятор

6.

Перевод чисел из десятичной в другие системы счисления.

Учащиеся должны знать / понимать:

• об алфавите системы счисления;

• что определяет основание в позиционной системе счисления.

Учащиеся должны уметь:

• переводить числа из десятичной системы счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

7.

Практическая работа №3: «Перевод чисел из десятичной в другие системы счисления»

Учащиеся должны знать / понимать:

• об алфавите системы счисления;

• что определяет основание в позиционной системе счисления.

Учащиеся должны уметь:

• переводить числа из десятичной системы счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

8.

Практическая работа №4: «Перевод чисел из десятичной в другие системы счисления»

Учащиеся должны знать / понимать:

• об алфавите системы счисления;

• что определяет основание в позиционной системе счисления.

Учащиеся должны уметь:

• переводить числа из десятичной системы счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

9.

Выполнение арифметических операций в позиционных системах счисления.

Учащиеся должны знать / понимать:

• о правилах выполнения арифметических операций в позиционных системах счисления.

Учащиеся должны уметь:

• производить вычисления в разных системах счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа Калькулятор

10.

Практическая работа №5: «Выполнение арифметических операций в позиционных системах счисления».

Учащиеся должны знать / понимать:

• о правилах выполнения арифметических операций в позиционных системах счисления.

Учащиеся должны уметь:

• производить вычисления в разных системах счисления.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа Калькулятор

Представление чисел в памяти компьютера (8 ч.)

11.

Представление целых чисел.

Учащиеся должны знать / понимать:

• представление целых положительных и отрицательных чисел в памяти ЭВМ;

• сложение, вычитание целых чисел в компьютере;

• правила получения прямого, обратного и дополнительного кода как положительного, так и отрицательного целого числа;

• способы хранения целых чисел в памяти компьютера;

• правила умножения и деления многозначных двоичных чисел;

Учащиеся должны уметь:

• записать прямой, обратный и дополнительный коды как положительного, так и отрицательного целого числа;

• определять десятичные эквиваленты чисел, записанных в прямом, обратном и дополнительном кодах.

12.

Практическая работа №6: «Представление целых чисел»

Учащиеся должны знать / понимать:

• представление целых положительных и отрицательных чисел в памяти ЭВМ;

• сложение, вычитание целых чисел в компьютере;

• правила получения прямого, обратного и дополнительного кода как положительного, так и отрицательного целого числа;

• способы хранения целых чисел в памяти компьютера;

• правила умножения и деления многозначных двоичных чисел;

Учащиеся должны уметь:

• записать прямой, обратный и дополнительный коды как положительного, так и отрицательного целого числа;

13.

Практическая работа №7: «Представление целых чисел»

Учащиеся должны знать / понимать:

• представление целых положительных и отрицательных чисел в памяти ЭВМ;

• сложение, вычитание целых чисел в компьютере;

• правила получения прямого, обратного и дополнительного кода как положительного, так и отрицательного целого числа;

• способы хранения целых чисел в памяти компьютера;

• правила умножения и деления многозначных двоичных чисел;

Учащиеся должны уметь:

• записать прямой, обратный и дополнительный коды как положительного, так и отрицательного целого числа;

14.

Представление вещественных чисел.

Учащиеся должны знать / понимать:

• представление целых положительных и отрицательных чисел в памяти ЭВМ;

• сложение, вычитание целых чисел в компьютере;

• правила получения прямого, обратного и дополнительного кода как положительного, так и отрицательного целого числа;

• способы хранения целых чисел в памяти компьютера;

• правила умножения и деления многозначных двоичных чисел;

Учащиеся должны уметь:

• записать прямой, обратный и дополнительный коды как положительного, так и отрицательного целого числа;

• определять десятичные эквиваленты чисел, записанных в прямом, обратном и дополнительном кодах.

15.

Практическая работа №8: «Представление вещественных чисел»

Учащиеся должны знать / понимать:

• представление целых положительных и отрицательных чисел в памяти ЭВМ;

• сложение, вычитание целых чисел в компьютере;

• правила получения прямого, обратного и дополнительного кода как положительного, так и отрицательного целого числа;

• способы хранения целых чисел в памяти компьютера;

• правила умножения и деления многозначных двоичных чисел;

Учащиеся должны уметь:

• записать прямой, обратный и дополнительный коды целого числа;

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа Калькулятор

16.

Практическая работа №9: «Представление вещественных чисел»

Учащиеся должны знать / понимать:

• представление целых положительных и отрицательных чисел в памяти ЭВМ;

• сложение, вычитание целых чисел в компьютере;

• правила получения прямого, обратного и дополнительного кода как положительного, так и отрицательного целого числа;

• способы хранения целых чисел в памяти компьютера;

• правила умножения и деления многозначных двоичных чисел;

Учащиеся должны уметь:

• записать прямой, обратный и дополнительный целого числа;

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа Калькулятор

17.

Размещение чисел с плавающей запятой в памяти компьютера

Учащиеся должны знать / понимать:

• о представлении целых, дробных и отрицательных чисел в формате с плавающей запятой в памяти ЭВМ;

• правила умножения и деления многозначных двоичных чисел;

• правила выполнения действий при сложении чисел с плавающей запятой.

Учащиеся должны уметь:

• складывать числа с плавающей запятой.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа Калькулятор

18.

Практическая работа №10: «Размещение чисел с плавающей запятой в памяти компьютера».

Учащиеся должны знать / понимать:

• о представлении целых, дробных и отрицательных чисел в формате с плавающей запятой в памяти ЭВМ;

• правила умножения и деления многозначных двоичных чисел;

• правила выполнения действий при сложении чисел с плавающей запятой.

Учащиеся должны уметь:

• складывать числа с плавающей запятой.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа Калькулятор

Логические основы построения компьютера (9 ч.)

19.

Основные понятия формальной логики.

Учащиеся должны знать / понимать:

• что такое логическое выражение и логические операции;

• термины «понятие», «высказывание», «умозаключение», «логическое выражение».

Учащиеся должны уметь:

• записать высказывания в виде логического выражения с использованием логических операций;

• определять истинность и ложность суждений.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

20.

Высказывания: истинные и ложные, простые и сложные.

Учащиеся должны знать / понимать:

• что такое сложное логическое выражение.

Учащиеся должны уметь:

• записать сложные составные высказывания в виде логического выражения с использованием логических операций;

• решать логические задачи.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

21.

Практическая работа №11: «Высказывания: истинные и ложные, простые и сложные»

Учащиеся должны знать / понимать:

• что такое сложное логическое выражение.

Учащиеся должны уметь:

• записать сложные составные высказывания в виде логического выражения с использованием логических операций;

• решать логические задачи.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

22.

Практическая работа №12: «Высказывания: истинные и ложные, простые и сложные»

Учащиеся должны знать / понимать:

• что такое сложное логическое выражение.

Учащиеся должны уметь:

• записать сложные составные высказывания в виде логического выражения с использованием логических операций;

• решать логические задачи.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

23.

Логические выражения и логические операции.

Учащиеся должны знать / понимать:

• что такое логическое выражение и логические операции.

Учащиеся должны уметь:

• записать высказывания в виде логического выражения с использованием логических операций;

• определять истинность и ложность суждений;

• решать логические задачи;

• построить таблицу истинности для сложного логического выражения.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

24.

Практическая работа №13: «Логические выражения и логические операции».

Учащиеся должны знать / понимать:

• что такое логическое выражение и логические операции.

Учащиеся должны уметь:

• записать высказывания в виде логического выражения с использованием логических операций;

• определять истинность и ложность суждений;

• решать логические задачи;

• построить таблицу истинности для сложного логического выражения.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа MS Excel

25.

Практическая работа №14: «Логические выражения и логические операции».

Учащиеся должны знать / понимать:

• что такое логическое выражение и логические операции.

Учащиеся должны уметь:

• записать высказывания в виде логического выражения;

• определять истинность и ложность суждений;

• решать логические задачи;

• построить таблицу истинности для сложного логического выражения.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа MS Excel

26.

Построение таблиц истинности для логических функций.

Учащиеся должны знать / понимать:

• назначение таблиц истинности;

• законы алгебры логики;

• таблицы истинности основных логических операций;

• правила построения таблиц истинности сложных логических выражений.

Учащиеся должны уметь:

• построить таблицу истинности для сложного логического выражения.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

27.

Практическая работа №15: Построение таблиц истинности для логических функций.

Учащиеся должны знать / понимать:

• назначение таблиц истинности;

• законы алгебры логики;

• таблицы истинности основных логических операций;

• правила построения таблиц истинности сложных логических выражений.

Учащиеся должны уметь:

• построить таблицу истинности для сложного логического выражения.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, программа MS Excel

Логические элементы и основные логические устройства компьютера(8 ч.)

28.

Логические схемы на контактных элементах.

Учащиеся должны знать / понимать:

• о переключательных логических схемах.

Учащиеся должны уметь:

• составлять логические схемы по заданным логическим функциям или таблицам истинности;

• найти значение выходного сигнала по заданной схеме;

• определять логическую функцию для приведённой схемы.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

29.

Логические схемы на контактных элементах.

Учащиеся должны знать / понимать:

• о переключательных логических схемах.

Учащиеся должны уметь:

• составлять логические схемы по заданным логическим функциям или таблицам истинности;

• найти значение выходного сигнала по заданной схеме;

• определять логическую функцию для приведённой схемы.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

30.

Электронные логические схемы.

Учащиеся должны знать / понимать:

• о переключательных логических схемах;

• о применении триггеров и сумматоров;

• базовые логические элементы, используемые в логических схемах компьютера;

• назначение регистров, триггеров и сумматоров;

• принцип построения логической схемы по заданной логической функции.

Учащиеся должны уметь:

• составлять логические схемы по заданным логическим функциям или таблицам истинности;

• найти значение выходного сигнала по заданной схеме;

• определять логическую функцию для приведённой схемы.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

31.

Практическая работа №16: «Электронные логические схемы»

Учащиеся должны знать / понимать:

• о переключательных логических схемах;

• о применении триггеров и сумматоров;

• базовые логические элементы, используемые в логических схемах компьютера;

• назначение регистров, триггеров и сумматоров;

• принцип построения логической схемы по заданной логической функции.

Учащиеся должны уметь:

• составлять логические схемы по заданным логическим функциям или таблицам истинности;

• найти значение выходного сигнала по заданной схеме;

• определять логическую функцию для приведённой схемы.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

32.

Базовые логические элементы. Триггеры и сумматоры.

Учащиеся должны знать / понимать:

• базовые логические элементы, используемые в логических схемах компьютера;

• принцип построения логической схемы по заданной логической функции.

Учащиеся должны уметь:

• составлять логические схемы по заданным логическим функциям или таблицам истинности;

• найти значение выходного сигнала по заданной схеме;

• определять логическую функцию для приведённой схемы.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

33.

Практическая работа №17: «Базовые логические элементы. Триггеры и сумматоры»

Учащиеся должны знать / понимать:

• базовые логические элементы, используемые в логических схемах компьютера;

• принцип построения логической схемы по заданной логической функции.

Учащиеся должны уметь:

• составлять логические схемы по заданным логическим функциям или таблицам истинности;

• найти значение выходного сигнала по заданной схеме;

• определять логическую функцию для приведённой схемы.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

34.

Практическая работа №18: «Базовые логические элементы. Триггеры и сумматоры.»

Учащиеся должны знать / понимать:

• базовые логические элементы, используемые в логических схемах компьютера;

• принцип построения логической схемы по заданной логической функции.

Учащиеся должны уметь:

• составлять логические схемы по заданным логическим функциям или таблицам истинности;

• найти значение выходного сигнала по заданной схеме;

• определять логическую функцию для приведённой схемы.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

35.

Практическая работа №19: «Базовые логические элементы. Триггеры и сумматоры.»

Учащиеся должны знать / понимать:

• базовые логические элементы, используемые в логических схемах компьютера;

• принцип построения логической схемы по заданной логической функции.

Учащиеся должны уметь:

• составлять логические схемы по заданным логическим функциям или таблицам истинности;

• найти значение выходного сигнала по заданной схеме;

• определять логическую функцию для приведённой схемы.

Мультимедийный проектор, интерактивная доска

Список литературы:

1. Кутугина, Е. С. Арифметические и логические основы построения компьютера: Учебное пособие.

2. Арифметические и логические основы построения компьютера: Учебная программа.

3. Воронкова, И. А. Арифметические и логические основы построения компьютера: Методические рекомендации.

4. Учебник «Информатика 10-11», часть 1, автор М. Е. Фиошин, А. А. Рессин С., М. Юнусов

5. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. 10-11. Учебник для 10-11 классов. - М.: БИНОМ, 2003;

6. Windows-CD. Угринович Н.Д. Компьютерный практикум на CD-ROM. - М.: БИНОМ, 2004.

1